동형 암호
기술노트
🔒 동형 암호 (Homomorphic Encryption)
동형 암호는 데이터를 암호화된 상태 그대로 연산(계산)할 수 있는 암호화 기술입니다. 연산 후의 결과도 암호화된 상태로 나오며, 이를 복호화하면 원본 데이터에 대한 연산 결과와 동일합니다.
기존의 암호화 방식은 데이터를 연산하려면 반드시 복호화해야 했지만, 동형 암호는 이 과정을 생략하여 민감한 데이터를 다루는 클라우드 환경에서 프라이버시를 보호하는 혁신적인 기술로 주목받고 있습니다.
🤔 동형 암호는 왜 필요한가?
클라우드 컴퓨팅 환경에서 기업이나 개인은 자신의 데이터를 클라우드 서버에 저장하고, 클라우드에서 제공하는 컴퓨팅 자원을 사용하여 데이터를 분석하거나 처리합니다. 이때 데이터가 클라우드 서버에 평문으로 저장되거나, 분석을 위해 복호화되는 과정에서 데이터 유출의 위험이 발생할 수 있습니다.
동형 암호는 데이터를 암호화된 상태로 클라우드에 저장하고, 클라우드 서버는 이 암호화된 데이터를 복호화하지 않고 그대로 연산하여 결과를 다시 암호화된 상태로 돌려줍니다. 사용자는 이 암호화된 결과를 받아 복호화하면, 자신의 데이터가 노출되지 않고도 클라우드 서비스를 안전하게 이용할 수 있습니다.
⚙️ 동형 암호의 종류
- 부분 동형 암호 (Partially Homomorphic Encryption, PHE) : 특정 종류의 연산(예: 덧셈 또는 곱셈 중 하나)만 암호화된 상태에서 수행할 수 있습니다. (예: RSA, ElGamal)
- 준동형 암호 (Somewhat Homomorphic Encryption, SHE) : 제한된 횟수만큼 덧셈과 곱셈 연산을 모두 수행할 수 있습니다. 하지만 연산 횟수가 늘어날수록 암호문의 노이즈가 증가하여 복호화가 어려워지는 문제가 있습니다.
- 완전 동형 암호 (Fully Homomorphic Encryption, FHE) : 덧셈과 곱셈을 포함한 모든 종류의 연산을 암호화된 상태에서 무제한으로 수행할 수 있습니다. 이론적으로는 가장 강력하지만, 연산 속도가 매우 느려 아직 상용화에는 어려움이 있습니다.
💡 기술사 핵심 Point
- 동형 암호는 클라우드 환경에서 민감한 데이터의 프라이버시를 완벽하게 보호할 수 있는 궁극적인 암호 기술로 평가받습니다.
- 프라이버시 강화 기술(PET, Privacy Enhancing Technologies)의 핵심 요소 중 하나입니다.
- 금융, 의료, 국방 등 고도의 보안과 프라이버시가 요구되는 분야에서 활용될 잠재력이 매우 큽니다.
- 아직은 연산 속도가 느리다는 한계가 있지만, 지속적인 연구 개발을 통해 성능이 개선되고 있으며, 미래 컴퓨팅 환경의 핵심 보안 기술이 될 것으로 기대됩니다.
